氟素脫模劑的合成方法

氟素脫模劑的合成方法

01-08239 氟素

氟素脫模劑在很多人心中感覺是一種高大尚的脫模劑,那含氟脫模劑是如何制備的呢?本文介紹氟素脫模劑的3種合成方法,讓您更清楚的了解含氟脫模劑。

文章詳情

       氟素脫模劑對很多人來講都比較陌生,與其他類型的脫模劑相比,氟素脫模劑的主體材料含氟化合物的合成相對困難,從而直接導致了該類脫模劑價格相對其他脫模劑要高得多。含氟烷基的合成是制作含氟脫模劑的關鍵。目前工業化生產含氟烷基的方法主要有3種:電解氟化法、調聚法和齊聚法。

 

1、電解氟化法

       1937 年由美國科學家 J · H ·Simons首先提出電解氟化法。這種方法是將有機物分散或溶解在無水氟化氫中,在低于8V的直流電壓下進行電解。陰極的氫離子被還原產生氫氣,陽極有機物中的氫原子被氟原子取代,而其他官能團如磺酰基和酰基等仍被保留。經典的電解氟化的反應是烷基磺酰氯和烷基酰氯分別在無水氟化氫中電解生成全氟烷基磺酰氟和全氟烷基酰氟 ,通過它們 ,可經水解 、還原 、酰胺化 、季銨化等方法制得各類氟表面活性劑。該方法的最大優點就是反應只需一步,即可獲得目標產物;而最大的缺點則是成本高,氟化產率低,工業化生產困難。


氟素脫模劑電解氟化合成方法圖解01

氟素脫模劑電解氟化合成法02

 



2、調聚法

       該方法是利用全氟烷基碘、低級醇等端基物(調聚劑)與不飽和含氟單體加聚反應制得低聚合度的含氟烷基調節物 。 1951年英國劍橋大學教授R · N · H aszeldine 等 首先發現三氟碘甲烷可與乙烯和四氟乙烯發生調聚反應。隨后,美國杜邦公司以五氟碘乙烷為調聚劑與四氟乙烯在加熱加壓條件下進行調聚反應,制備出全氟烷基磺化物。該方法的反應通式如下:


氟素脫模劑調聚法合成法圖解01

 

       

香蕉视频app软件       還有許多以其他物質為端基物的調聚物,如含氧雜原子的端基物、5-碘-3-氧雜全氟戊碘酰氟及低級醇等,除四氟乙烯外,還有三氟氯乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯等調聚體,但其實用性比四氟乙烯(TFE)偏低 。 用調聚法生產含氟中間體有很多優點,反如應轉化率較高,得到直鏈產物,表面活性高,但也有缺點,如得到的產物是不同鏈長化合物的混合物,且反應需在加壓并有催化劑的存在下才能進行。


3、齊聚法

       該是在非質子極性溶劑中氟烯烴被氟陰離子催化發生齊聚反應,生成低聚合度的全氟烯烴齊聚物。以齊聚法生產氟化物得單體主要有3種:四氟乙烯 、六氟丙烯 、六氟丙烯環氧 。

香蕉视频app软件        四氟乙烯法齊聚反應可得到聚合度以4~6 為主的齊聚物,其中五聚體約占總物的65%左右。 與其他方法生成的聚四氟乙烯不同,齊聚法得到的產物都是高度支鏈化的,使其相應的氟化物表面活性比直鏈的差。四氟乙烯五聚體在堿性介質中與親核試劑發生取代反應,可制備一系列氟素脫模劑。


氟素脫模劑調聚法合成法圖解02

 

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香蕉视频app软件        六氟丙烯在非質子極性溶劑中齊聚反應可得到的產物是以二聚體和三聚體為主。六氟丙烯齊聚物在非質子極性溶劑中容易與親核試劑發生取代反應,可以引進功能性單體和親水性基團制成氟表面活性劑,再與其他輔助材料復配,即可制備含氟脫模劑。


氟素脫模劑齊聚法合成法圖解01

       

       在氟陰離子催化作用下,六氟丙烯環氧發生齊聚反應生成聚合度為2~6的齊聚體。六氟丙烯環氧齊聚物因含有羧酸酰氟官能團,可發生水解、醇解等多種反應,很容易在分子結構中引入各 種基團,進一步合成各種含氟化合物,配制含氟脫模劑。


氟素脫模劑齊聚法合成法圖解02

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